2.
能源和环境保护是世界各国关注的热点话题.请回答下列问题:
Ⅰ.目前“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题.甲烷自热重整是一种先进的制氢方法,其反应方程式为CH
4(g)+H
2O (g)=CO (g)+3H
2(g).
阅读下图1,计算该反应的反应热△H=
______
kJ•mol
-1.
Ⅱ.收集和利用CO
2是环境保护的热点课题.
500℃时,在容积为1L的密闭容器中充入1mol CO
2和3mol H
2,发生如下反应:
CO
2(g)+3H
2 (g)=CH
3OH (g)+H
2O (g)△H<0,测得CO
2和CH
3OH的浓度与时间的关系如图2所示.
(1)0~10min内v(H
2)=
______
,A点含义是
______
.该反应平衡常数表达式K=
______
.
(2)反应在500℃达到平衡后,改变反应温度为T,CH
3OH的浓度以每分钟0.030mol/L逐渐增大,经5min又达到新平衡.T
______
(填“>”、“<”或“=”)500℃,判断理由是
______
.
(3)温度为T时,反应达到平衡后,将反应容器的容积增大一倍.平衡向
______
(填“正”或“逆”)反应方向移动,判断理由是
______
.
Ⅲ.电化学法处理SO
2是目前研究的热点.利用双氧水吸收SO
2可消除SO
2污染,设计装置如图3所示.
(1)石墨1为
______
(填“正极”或“负极”);正极的电极反应式为
______
.
(2)若11.2L(标准状况)SO
2参与反应,则迁移H
+的物质的量为
______
.